路基水稳层混合料施工质量控制措施分析
摘要
关键词
道路路基;水稳层;混合料;质量管理
正文
地基水稳层一般是通过采用水泥固化级配碎石,然后压实而形成的结构。而路段性能优劣通常由路基稳固性所决定,所以,必须要保障路基结构稳固,路基建设中广泛应用水稳层,其比较经济实惠。
1、水稳层主要机理
水稳层施工中所用的骨料就是级配碎石,接着用适量胶凝物和适量灰浆修复骨料缝隙,依靠嵌挤原理完成摊铺及压实流程的重要方法。该方法的压实效果类似密实度,但是压实强度必须适应碎石料间嵌挤效应,再用一些灰浆修补骨料缝隙。建造水稳层早期也会出现变化,而且其可以在短时间内硬化成板体,促使水稳层具备较好强度与防渗性能。
2、水稳层材料及机械要求
2.1材料要求
(1)水泥。这是稳定碎石必不可少的原料,集料效果由水泥材料性能决定。实际操作中尽量采用标号小、终凝周期长的水泥材料,这样可以顺利完成混合料拌和、输送、铺设及压实等流程。但禁止把受潮水泥和早强水泥用于施工中,否则将不能达到预期成效。
(2)混合料。主要由活性料及非活性料构成,而活性料指可以同水泥里析出的CaO产生反应的物质如粉煤灰,非活性料指活性低的材料和天然矿物质[1]。针对非活性材料来说,要把细度与有害成分视为重要的控制指标;针对活性材料,需要严格控制粉煤灰性能。
(3)水。针水的要求很低,通常情况下,能喝的水就可以制作和唯护水稳层。若不能保证水质,就要测试水里是否有影响水泥强度的成分。从水源里获取的水加工出的水泥砂浆将下降水稳层防压能力,影响路基可靠性,所以不适宜将之用来操作水稳层。
(4)集料。集料一般指人工级配碎石。就级配碎石来说,要严格控制碎石尺寸,用于路基施工的集料最大粒径不得大于4cm,用作基层的集料最大粒径不得超过3cm。
2.2机械要求
处理水稳层时会依靠机械拌和,其质量直接影响到混合料性能,而影响拌和物料性能的因素包括粉料、骨料与水等,每种材料配比的精准度是保证水稳层施工符合标准要求的重点[2]。一般选择WBC300型稳定土厂拌机械,该机械依靠电磁调速控制系统可以保障材料配比科学,还能保障拌和的均匀性,可以充分体现材料优价值。
2.3混合物浸水马歇尔测试与研究
表1是三类沥青混合物的浸水马歇尔稳固度与残留稳固度比值。由表1得知,相较于SBS改性沥青混合物,蒙脱土/SBS复合改性沥青材料的残留稳固度值有了明显上升,所以添加蒙脱土有利于提升改性沥青材料水稳性。
表1 三种混合物浸泡马歇尔检测数据
混合料种类 | 密度/(g·cm-3) | 60℃浸水时长 | 残留稳固度/% | |||||
0.5h | 48h | |||||||
稳固度/kN | 流值/mm | 马歇尔模数/(kN·mm-1) | 稳固度/kN | 流值/mm | 马歇尔模数/(kN·mm-1) | |||
70号基质沥青 | 4.7 | 9.91 | 3.46 | 2.88 | 8.15 | 4.09 | 2.01 | 82.3 |
5%SBS改性沥青 | 4.4 | 13.24 | 3.77 | 3.53 | 12.36 | 3.90 | 3.18 | 93.5 |
5%蒙脱土+5%SBS复合改性沥青 | 4.7 | 13.43 | 3.85 | 3.50 | 12.68 | 4.00 | 3.19 | 94.5 |
2.4混合物组成
经全面做好原料测试任务,最后获得最佳含水率与最大干密度,通过7天后组织无侧限防压强度测试。测定结果显示,混合物具有很好的和易性,同时试块成型率大。就外观而言,试块成型后外观非常美观,并且7天的平均强度很高。一般不同配比的水稳材料7天无侧限防压强度在4-7MPa以内,相对来说防压强度很高[3]。经反复循环检测掺加粉煤灰与水泥的水稳试件,得知防压强度不合格。所以,用水泥、粉煤灰、碎石、砂以及石屑拌制成的水稳层存在良好的抗压效果,其外层不厚,美观性很好,既能延长沥青砼道路应用年限,还可以使人感觉赏心悦目。7天无侧限抗压强度、压实度必须符合表1数据标准。
表2 水稳层压实度与7天无侧限防压强度
层位 | 特重交通 | 重、中交通 | 轻交通 | |||
压实度 | 防压强度 | 压实度 | 防压强度 | 压实度 | 防压强度 | |
基层 | ≥97 | 3.4-4.4 | ≥97 | 3-4.0 | ≥97 | 2.4-3.4 |
底基层 | ≥96 | ≥2.4 | ≥96 | ≥2.1 | ≥96 | ≥1.4 |
3、路基水稳层混合物处理质量管理途径
3.1水泥管理
处理水稳层时,水泥材料影响到路基质量,所以必须精准确定水泥数量。施工中若使用的水泥计量过少,将影响水泥黏附性与牢固性;但水泥计量过多将增大集成开裂的可能性。由此,采取试验手段规定水泥计量,根据要求配备混合物。
3.2含水率管理
天气和温湿度都是影响水稳层作业的重要因素。一般要将混合物含水率保持在0-2%以内,换言之,要严控实际含水率使之超过最佳含水率1-2%[4]。拌和混合物时,分配专人测定含水率,按照工程要求设计最好含水率,基于此,根据运输情况和温湿度确定搅拌混合物所需水量。测量压实度时,既要摊铺整形混合物,也要及时测定其含水率,而且及时碾压,防止由于混合物含水率过大而影响压实度测量效果。
3.3材料运输管理
材料运输过程防止颠簸情况,若是远程运输,加之外部气温很高,就要及时降温,防止由于水分流失而下降混合物质量。
3.4 施工工艺控制
为进一步提高路基水稳层混合料的整体质量,需要积极做好施工工艺控制,其中要重视施工前的各项准备工作,尤其要做好技术交底,严格要求施工人员执行相关的规范要求,同时,在施工现场,施工方需要控制施工环境条件,例如温度、湿度等,以确保这些因素不会对水稳层混合料的性能和施工质量产生不利影响。特别是在高温季节,应采取适当的降温措施,避免水稳层混合料在施工过程中因温度过高而过早硬化或失去可塑性。施工工艺控制还包括采用合适的施工方法和设备。施工方应选择合适的施工机械和设备,确保水稳层混合料在施工过程中能够得到充分的均匀性和密实性。例如,可以使用铺铁或振动器进行均匀铺设和压实,确保水稳层混合料的整体质量。
换而言之,操作人员扮演了重要的角色,在施工中需要严格按照基本的工艺流程,保证每一道工序均符合规章制度。例如,对于水稳层混合料的摊铺厚度和平整度要求,施工人员应按照规范要求进行测量和调整,确保达到设计要求。
3.5 配合比控制
做好配合比控制工作可以从水稳层混合料的性能、质量等方面出发,提高其可行性与全面性,尤其在施工之前,需严格按照基本的规范要求,明确配合比例,配合比应综合考虑石料、沥青、水泥等原材料的特性以及工程要求,确保混合料具有所需的强度、稳定性和耐久性。在施工过程中,施工方需要严格按照确定的配合比例进行施工。这包括按照比例将各种原材料准确地混合在一起,确保每个成分的投入量和比例准确无误。还有一点,搅拌混合料的时候需合理把控时间与速度,实现其均匀,如果在施工过程中需要调整配合比,施工方应及时进行调整,并记录下调整后的配合比例和原因。这样可以确保施工质量的可控性和追溯性。
3.6摊铺接缝管理
摊铺宽度关系接缝作业,若摊铺宽度不符合工程要求,就要借助2台摊铺机完成摊铺工作,而且及时碾压。尽量保证一次性完成摊铺任务,若因为特殊原因停止摊铺超过2小时,就要在中断处留下横向接缝。
3.7压实管理
摊铺、碾压之前,要先在试验区段测量松铺值、碾压机搭配和压实次数,混合物通过摊铺成型以后要利用压路机压实,碾压长度应根据现场情况确定。若混合物含水率比最优含水率大,且外界气温不高条件下,合理加大碾压长度,促使碾压过程能流失部分水分,令混合物含水率最好。压实过程,利用20吨碾压机先静碾压三遍,再借助振动时激振力超过35吨的振动碾压机压实,如果产生弹簧情况,要立刻挖出并再次换填新料压实。水稳层路基碾压好后及时平整且无车胎痕迹。
3.6养护管理
水稳层碾压好后,立即覆盖并喷水进行养护。水与水泥会出现水化反应,水蒸发可以下降水化反应速率,由此减慢终止反应,如此会大幅度减小固结后水泥强度。该种情况一般体现在夏季,气温太高将加快水分蒸发,从而增大裂缝产生的可能性,因此,夏季施工时要在基层外表盖上保水效果好的湿砂、薄膜等,给水化反应提供良好条件,由此提高地面强度。
4、结束语
综上所述,水稳层施工方法具有明显的使用优势,且总体施工强度很高,为充分体现水稳层施工方法价值,必须严格管理施工环节的质量,如此既可以促使道路施工顺利进行并提高工作效率,还可以改善城市交通拥堵现状。
参考文献:
[1]彭童.路基水稳层混合料施工质量控制措施分析[J].运输经理世界,2022(10):155-157.
[2]潘江岭.路基水稳层混合料施工质量控制措施分析[J].北方交通,2014(07):89-91.
[3]张蒙.路基水稳层混合料施工质量控制思路分析[J].科技传播,2014,6(13):89-90.
[4]王维治.路基水稳层混合料施工质量控制措施分析[J].黑龙江交通科技,2011,34(09):85.
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